Java Stream List

Java Stream List是Java 8中引入的一个新特性，它是JDK中的Stream API(java.util.stream)和List集合(java.util.List)的结合体，提供了一种管道式(stream)处理List的方式。

一、Stream基本操作

Stream为我们提供了非常方便的链式操作，可以清晰的表达数据处理的过程。首先，我们需要了解Stream基本操作的概念。

一般来说，一个Stream流程被分为三个部分: 源(source), 中间操作(intermediate), 终止操作(terminal)。举个例子：

List<String> list = Arrays.asList("one", "two", "three", "four", "five");
list.stream()
    .filter(s -> s.startsWith("t"))
    .map(String::toUpperCase)
    .sorted()
    .forEach(System.out::println);

在这个例子中，list是我们的源(source)，每个中间操作(intermediate)都会将原始Stream转化为一个新的Stream，最后一个终止操作(terminal)会将Stream转为某个形式的结果，或执行一些操作(e.g. forEach)。

二、Stream与List相结合

对于一个List集合来说，Stream API提供了一些方法来将List转化为Stream，比如：

• stream()：返回由此列表支持的顺序Stream
• parallelStream()：返回一个并行Stream

我们可以利用这些方法来进行数据处理，例如过滤、筛选、排序等操作：

List<String> list = Arrays.asList("one", "two", "three", "four", "five");
list.stream()
    .filter(s -> s.startsWith("t"))
    .map(String::toUpperCase)
    .sorted()
    .forEach(System.out::println);

运行结果为：

TWO
THREE

代码解释：

• filter(s -> s.startsWith("t"))是中间操作(intermediate)。它会将原始的Stream转化为一个新的Stream， 其中只包含以t开头的字符串。
• map(String::toUpperCase)是一个中间操作(intermediate)。它会将原始的Stream转化为一个新的Stream， 其中每个字符串转化为大写形式。
• sorted()是一个中间操作(intermediate)。它会产生一个新的Stream，并对其中的元素进行排序， 默认按照自然序升序排序。
• forEach(System.out::println)是一个终止操作(terminal)，它会对Stream中的所有元素执行指定操作， 此处为打印到控制台。

三、Stream的常见操作

除了上面提到的基本操作，Stream API还提供了许多其他的方法，可以让我们对Stream进行更加复杂的处理。

1. Map操作

Map操作是一种将Stream中的每个元素转换为另一个对象的操作。例如，我们可以使用map操作将Stream中的每个String对象转换为Integer类型：

List<String> list = Arrays.asList("1", "2", "3", "4", "5");
list.stream()
    .map(Integer::valueOf)
    .forEach(System.out::println);

运行结果为：

1
2
3
4
5

代码解释：

• map(Integer::valueOf)通过方法引用，将Stream中的每个字符串对象转换为Integer类型。

2. FlatMap操作

FlatMap操作是一种将Stream中每个元素转换为另一个Stream对象的操作。例如，我们可以使用flatMap操作将一个Stream<List<T>>转换为Stream<T>:

List<String> list1 = Arrays.asList("a", "b", "c");
List<String> list2 = Arrays.asList("x", "y", "z");
List<List<String>> nestedList = Arrays.asList(list1, list2);
nestedList.stream()
    .flatMap(Collection::stream)
    .forEach(System.out::println);

运行结果为：

a
b
c
x
y
z

代码解释：

• flatMap(Collection::stream)将每个二级List转换为一个Stream，然后合并到一起。

3. Filter操作

Filter操作是一种通过Predicate<T>来过滤Stream中元素的操作。例如，下面的代码演示了如何过滤Stream中的偶数：

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
list.stream()
    .filter(n -> n % 2 == 0)
    .forEach(System.out::println);

运行结果为：

2
4

代码解释：

• filter(n -> n % 2 == 0)使用lambda表达式过滤掉了Stream中的奇数。

4. Reduce操作

Reduce操作是一种将Stream中前面的元素与后面的元素依次操作的操作，返回一个Optional<T>对象。例如，我们可以使用reduce操作求出List中所有元素的和：

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Optional<Integer> result = list.stream().reduce((a, b) -> a + b);
System.out.println(result.get());

运行结果为：

15

代码解释：

• reduce((a, b) -> a + b)对Stream中所有的元素求和。

四、小结

Java Stream List提供了一种非常方便的方式来操作List集合。Stream提供了Pipeline(管道)式的处理方式，将原始的数据集合转化为一个新的Stream，然后经过一系列的中间操作(intermediate)，最终产生一个结果或执行一些操作(terminal)。

在实际应用中，我们可以使用Stream API来完成各种各样的数据操作，例如数据转换、数据过滤、数据处理等。对于一些复杂的业务逻辑，Stream API的链式操作可以让代码保持优雅、简洁。